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サステイナブル材料の設計と合成 について研究しています

kamei.lab2016poster.pdf 2016年度版の研究室紹介内容についてのPDFはこちら

☆新規無機蛍光体の合成と蛍光特性に関する研究

☆高機能性ケイ酸カルシウム水和物系材料の開発

☆結晶構造学による新規無機材料の開発


☆新規無機蛍光体の合成と蛍光特性に関する研究

 私たち人間は,「光」がなければモノを認識することはできません.蛍光体とは,熱や光などの外部エネルギーを光として変換し発光する物質です.近年では,消費電力を抑制できるLED照明の普及が進んでいます.そこで,白色LED照明として使用できる無機蛍光体の合成について検討をしています.また,希土類資源を考えた希土類フリー蛍光体の合成についての研究も行っています.



☆高機能性ケイ酸カルシウム水和物系材料の開発

 セメントの主水和物であるケイ酸カルシウム水和物を用いた機能性材料の合成を検討しています.例えば,放射性元素を固定化させたり,有害ガスを吸着させたり,水質浄化機能を付与させたり,といった高付加価値化を行うことにより様々な場面で活躍できる環境調和型材料の創製を目指しています.



☆結晶構造学による新規無機材料の開発

 例えば,炭酸カルシウム(CaCO3)は,カルシウムイオンと炭酸イオンとからなる無機鉱物あり,日本が自給できる数少ない鉱物資源です.チョークに使用されているのが有名ですが,他にはプラスチック,ゴム,紙などの強化材として使用されていたり,大理石や真珠といった高価な物も実は炭酸カルシウムでできています.また,食品添加物としてカップ麺にも入っていたりしています.このように多くの分野で使用される理由の一つに,炭酸カルシウムには,3つの結晶系があります.どのような結晶構造がどのような場面で活躍する材料となり得るのか検討を行っています.



 また,無機材料粒子形状をコントロールすることにより,様々な用途を開拓できます.例えば,セメント・コンクリートの補強材として繊維状物質を混入すると,曲げ強度や圧縮強度といった特性が向上します.本研究室ではこの“繊維状”という形状を目指して,形状コントロールの基礎研究を行っています.特に形状をコントロールすることにより,使用用途が拡大される材料としては,化粧品粉体,触媒材料があります.
 また,地球温暖化の一因とされる二酸化炭素の有効利用についての検討も行っています.



 さらに新しい試みとして,超音波照射合成という方法で,今まで合成が難しかった無機材料の新たな合成方法の確立を目指した研究を行っています.単純な溶液反応中に超音波照射をさせることにより,合成が難しいが十分な機能性を有した無機材料が簡単に作れるようになるかもしれません.